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机械外加工表面质量对设备性能的影响是什么?

  衡量机械零件的质量,除了加工精度外,表面质量也是一个关键的评价指标。加工表面质量是机械零件加工后的表面层状态,对设备有很大的影响。我们经常可以看到,由于其零件的工作性能逐渐恶化,使其无法继续使用,有时甚至突然损坏。那么,机械外加工表面质量对设备性能的影响是什么?

  1.对设备耐磨性的影响

  (1)表面粗糙度对零件表面磨损的影响

  一般情况下,表面粗糙度越小,耐磨性越好。但是,如果表面粗糙度值太小,润滑油就不能起到作用,这很容易导致接触面之间的粘结,增加磨损。因此,接触面粗糙度需要有一个较好的值,这与零件的工作条件有关系。当载荷较大时,初始磨损也会增加,表面粗糙度值也会增加。

  (2)表面冷加工硬化对耐磨性的影响

  机械外加工表面的冷加工硬化可以增加摩擦副表层金属的显微硬度,从而增加摩擦副的耐磨性。然而,这并不是绝对的。冷加工硬化程度越高,耐磨性可能不高。由于过度的冷加工硬化,可能会影响金属孔隙,并可能出现裂纹或金属剥落,这将直接降低耐磨性。

  2.对疲劳强度的影响

  (1)表面粗糙度对疲劳强度的影响

  在交变载荷作用下,表面凹陷处会形成应力集中,导致表面疲劳裂纹。因此,表面粗糙度值越大,表面织构越深,谷底半径越小,抗疲劳伤害的能力也就越差。

  (2)残余应力和冷加工硬化对疲劳强度的影响

  表层残余拉应力会使表面出现较大的疲劳裂纹,加速疲劳失效;而表层残余压应力能较好地暂缓疲劳应力,较好的阻止疲劳失效的发生。表面冷硬化时会产生残余压应力。阻止裂纹的产生还可以较好地阻止现有裂纹的扩展,利于减小疲劳强度。

  3.对耐腐蚀性的影响

  机械外加工的零件的耐蚀性与零件的表面质量和表面粗糙度密切相关。表面粗糙度值越大,表面凹陷处腐蚀性物质越多,其耐蚀性较差。表层残余拉应力会引起应力腐蚀开裂,减小零件的耐磨性,而残余压应力则能阻止应力腐蚀开裂。